Δύναμη και Ορμή
Η ποσότητα κίνησης που περιέχεται σε ένα κινούμενο αντικείμενο είναι γνωστή ως ορμή. Η εξωτερική δράση του τραβήγματος ή της ώθησης κάτι είναι γνωστή ως δύναμη. Μια δύναμη προκαλεί μετατόπιση της ορμής. Όταν μεταβάλλεται η ταχύτητα, αλλάζει η ορμή, αλλά όταν αλλάζει η επιτάχυνση, αλλάζει η δύναμη. Ακόμα κι αν αλλάξει η ταχύτητα, η δύναμη παραμένει σταθερή όσο η επιτάχυνση παραμένει σταθερή.
Τα μεγέθη της δύναμης και της ορμής είναι και τα δύο διανύσματα. Ως διανυσματική ποσότητα ορίζεται μια ποσότητα που έχει και μέγεθος και κατεύθυνση. Η κατεύθυνση της ορμής καθορίζεται από την ταχύτητα. Η κατεύθυνση της δύναμης καθορίζεται από το ρυθμό επιτάχυνσης.
Δύναμη
Η δύναμη ορίζεται ως μια εξωτερική ώθηση ή έλξη που λειτουργεί σε ένα αντικείμενο που επηρεάζει ή τείνει να αλλάξει την κατάσταση ηρεμίας ή ομοιόμορφης γραμμικής κίνησης του αντικειμένου. Ένα αντικείμενο μπορεί επίσης να παραμορφωθεί από μια δύναμη. Στη φυσική, συναντάμε ποικίλες κινήσεις του σώματος. Τι προκαλεί την κίνηση ενός αντικειμένου; Η απάντηση είναι δυναμική. Τι είναι αυτό που κάνει το κινούμενο πράγμα να σταματήσει; Η δύναμη είναι η απάντηση. Ως αποτέλεσμα, η δύναμη και η κίνηση είναι ανάλογες με τις δύο όψεις ενός νομίσματος γενικά. Η ρίψη και το πιάσιμο μιας μπάλας, για παράδειγμα, δείχνει τη σχέση μεταξύ δύναμης και κίνησης.
Όταν ένα αντικείμενο κινείται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, η δύναμη σχετίζεται με την κίνηση της μετατόπισης. Η ενέργεια, από την άλλη πλευρά, μπορεί να αλλάξει ένα αντικείμενο σε έναν συγκεκριμένο άξονα σε τέτοιες περιπτώσεις. Αυτό αναφέρεται ως αποτέλεσμα στροφής μιας δύναμης.
Force Formula
Μπορούμε να ορίσουμε μαθηματικά τη σχέση μεταξύ δύναμης και κίνησης χρησιμοποιώντας τον δεύτερο νόμο της κίνησης του Νεύτωνα:
F=m×a
Εδώ το F είναι η δύναμη
m είναι η μάζα του σώματος και
a είναι η επιτάχυνση του σώματος
Ως αποτέλεσμα, το γινόμενο της μάζας και της επιτάχυνσης ορίζεται ως δύναμη.
Τύποι δύναμης
Contact Force
Η Δύναμη Επαφής ενεργοποιείται όταν δύο πράγματα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, όπως υποδηλώνει το όνομα. Στη φύση, υπάρχουν πολλά παραδείγματα της Δύναμης Επαφής, όπως το τράβηγμα ενός καροτσιού, μια μπάλα που κυλάει στο έδαφος σταματά λόγω τριβής, το εξορθολογισμένο σώμα ενός αεροπλάνου για τη μείωση της αντίστασης του αέρα, και ούτω καθεξής.
Δύναμη δράσης σε απόσταση
Η Δύναμη Δράσης σε Απόσταση εφαρμόζεται χωρίς τα αντικείμενα να έρχονται σε επαφή. Τα ακόλουθα είναι τα διάφορα είδη Δυνάμεων Δράσης σε Απόσταση:
Βαρυτική δύναμη: Η Βαρυτική Δύναμη είναι μια δύναμη που υπάρχει παντού. Είναι μια μορφή έλξης δύναμης που εξηγεί γιατί τα αντικείμενα τείνουν να πέφτουν στο έδαφος. Η έλξη μεταξύ δύο οποιωνδήποτε αντικειμένων μάζας προκαλείται από τη βαρυτική δύναμη. Τα αντικείμενα που ρίχνονται στον αέρα και πέφτουν πίσω στη Γη είναι παραδείγματα της βαρυτικής δύναμης, όπως και η λειτουργία του ηλιακού μας συστήματος ως αποτέλεσμα της βαρυτικής επίδρασης του Ήλιου σε άλλους πλανήτες κ.λπ.
Μαγνητική δύναμη: Η δύναμη έλξης ή απώθησης που ασκείται από ηλεκτρικά φορτισμένα σωματίδια λόγω της κίνησής τους είναι γνωστή ως μαγνητική δύναμη. Οι κινητήρες, οι πυξίδες και άλλες μαγνητικές συσκευές είναι παραδείγματα μαγνητικής δύναμης.
Ορμή
Η ορμή ενός σωματιδίου ορίζεται ως το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητάς του. Υπάρχει ένα μέγεθος και μια κατεύθυνση προς την ορμή. Ως αποτέλεσμα, ταξινομείται ως διανυσματική ποσότητα. Ο δεύτερος νόμος της κίνησης, όπως δηλώνει ο Νεύτωνας, είναι ότι «ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι ίσος με τη δύναμη που ασκεί το μέρος».
Η παραπάνω δήλωση υπονοεί ότι εάν ένα σωματίδιο υποβάλλεται σε σταθερή δύναμη για ένα δεδομένο χρονικό διάστημα, η δύναμη και ο χρόνος του προϊόντος δίνουν ορμή. Μπορούμε επίσης να δηλώσουμε ότι η ορμή ενός σωματιδίου είναι ο χρόνος που χρειάζεται για να σταματήσει μια σταθερή δύναμη. Εάν είτε η μάζα είτε η ταχύτητα είναι μηδέν, η ορμή γίνεται μηδέν. Ο τύπος είναι ο εξής:
P=m×v
Εδώ p είναι η ορμή
m είναι η μάζα του σώματος
Και v είναι η ταχύτητα του σώματος
Δύναμη και ορμή:Διαφορά
Η κατεύθυνση της δύναμης καθορίζεται από την επιτάχυνση, ενώ η κατεύθυνση της ορμής καθορίζεται από την κατεύθυνση της ταχύτητας.
Η ποσότητα της δύναμης μειώνεται όσο περνάει ο χρόνος. (υποθέτοντας ότι η ορμή παραμένει ίδια) ενώ με το πέρασμα του χρόνου, η ορμή αυξάνεται.
Ακόμη και όταν ένα πράγμα είναι σε σταθερή κατάσταση, υπάρχει δύναμη, αλλά στην περίπτωση της ορμής όταν ένα στοιχείο είναι σταθερό, η ορμή του είναι μηδέν.
Η επαφή ή η μη επαφή μεταξύ πραγμάτων μπορεί να παράγει δύναμη, αλλά όταν μια δύναμη είναι ανισορροπημένη και λειτουργεί στο σώμα, δημιουργείται ορμή.
Η μάζα πολλαπλασιαζόμενη με την επιτάχυνση ισούται με τη δύναμη και στην περίπτωση της ορμής, η μάζα πολλαπλασιαζόμενη με την ταχύτητα ισούται με την ορμή.
Η μονάδα δύναμης είναι το Newton ενώ η μονάδα ορμής είναι kg.m/s.
Συμπέρασμα
Η ποσότητα κίνησης που περιέχεται σε ένα κινούμενο αντικείμενο είναι γνωστή ως ορμή. Η εξωτερική δράση του τραβήγματος ή της ώθησης κάτι είναι γνωστή ως δύναμη. Τα μεγέθη της δύναμης και της ορμής είναι και τα δύο διανύσματα. Ως διανυσματική ποσότητα ορίζεται μια ποσότητα που έχει και μέγεθος και κατεύθυνση. Όταν ένα αντικείμενο κινείται προς μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, η δύναμη σχετίζεται με την κίνηση της μετατόπισης. Η Δύναμη Επαφής ενεργοποιείται όταν δύο πράγματα έρχονται σε επαφή μεταξύ τους, όπως υποδηλώνει το όνομα. Η ορμή ενός σωματιδίου ορίζεται ως το γινόμενο της μάζας και της ταχύτητάς του. Ο δεύτερος νόμος της κίνησης, όπως δηλώνει ο Νεύτωνας, είναι ότι «ο ρυθμός μεταβολής της ορμής είναι ίσος με τη δύναμη που ασκεί το μέρος».
